CCUS als Schlüssel zur Dekarbonisierung der Zementindustrie

CCUS - Schlüssel zur Dekarbonisierung der Zementindustrie

Carbon Capture, Utilisation and Storage - Technische Lösungen für Near-Zero-Produkte

Die Dekarbonisierung von Zement ist eine der komplexesten Aufgaben im Rahmen des ökologischen Wandels. Neben der CO2-Vermeidung durch Senkung des Klinkeranteils, Nutzung alternativer Brennstoffe und dem Einsetzen von Sekundärrohstoffen, brauchen wir weitere Maßnahmen für die verbleibenden Emissionen.  

Der Einsatz von Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS) ist für die Zementindustrie von größter Bedeutung, da ⅔ der direkten Emissionen aus der Kalzinierung von Kalkstein zu Zementklinker während des Brennprozesses im Zementofen stammen. Da wir die Chemie nicht ändern können, sind diese Emissionen unvermeidbar.  

Die Technologie zur CO2-Abscheidung (Carbon Capture), Speicherung (Storage) oder Weiterverwendung (Utilisation) wird die Zementproduktion grundlegend verändern und einen vollkommen neuen Maßstab für die CO2-Reduktion setzen. Durch CCS (Carbon Capture and Storage) wird verhindert, dass unvermeidbare CO2-Emissionen in die Atmosphäre gelangen. Damit leistet die Technologie einen elementaren Beitrag zur Erreichung der Klimaziele, denen auch wir uns verpflichtet haben. 

Was ist CCUS? CO2 abscheiden, speichern oder weiterverwerten?

CCUS-Technologien setzen genau bei den geschilderten Herausforderungen an: Sie verhindern, dass die CO2-Emissionen in die Atmosphäre gelangen.

CCUS - Carbon Capture, Utilisation & Storage  

CCUS umfasst die gesamte Prozesskette der CO₂-Abscheidung, Weiterverwertung und dauerhaften Speicherung. In der Zementindustrie wird mit CCUS-Technologien verhindertn, dass dieses CO₂ in die Atmosphäre gelangt. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten: CCU und CCS. 

CCU – Carbon Capture & Utilisation 

Das abgeschiedene CO2 wird als Rohstoff weiterverwendet, z. B. in der Chemie-, Lebensmittel- oder Baustoffindustrie. 

CCS – Carbon Capture & Storage

Das abgeschiedene CO2 wird dauerhaft und sicher in geeigneten geologischen Formationen unter der Erde gespeichert.

Unsere Technologien zur CO2-Abscheidung

Anlagenspezifische Lösungen für höchste Effizienz

Heidelberg Materials ist ein weltweit führendes Unternehmen im Bereich der CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (CCUS). Dabei setzen wir unterschiedliche, innovative Verfahren zur Dekarbonisierung der Zementproduktion ein. Ziel ist die industrielle Skalierbarkeit bei möglichst hoher CO2-Abscheiderate.

Amintechnologie

Die Amintechnologie dient dazu, CO2 gezielt aus dem Abgas eines Zementofens zu entfernen. Dafür wird das Abgas durch eine flüssige Lösung geleitet, die chemische Verbindungen enthält, sogenannte Amine. Diese Moleküle verfügen über funktionelle Gruppen, die CO2 besonders effektiv binden können. Nachdem das CO2 absorbiert wurde, wird die Lösung erhitzt, sodass sich das CO2 wieder löst und in konzentrierter Form vorliegt. Die erzielte Reinheit liegt bei rund 99 Prozent und ermöglicht eine sichere Weiterverarbeitung oder Speicherung.

Oxyfuel-Technologie

Die Oxyfuel-Technologie setzt früher an: Sie verändert die Bedingungen im Ofen selbst. Statt Umgebungsluft, die zu einem großen Teil aus Stickstoff besteht, wird nahezu reiner Sauerstoff eingesetzt. Dadurch entsteht ein Abgas, das fast nur aus CO2 und Wasserdampf besteht. Der CO2-Anteil steigt auf bis zu 90 Prozent, was die Abscheidung erheblich erleichtert, weil das Gas nicht mehr aufwendig aus großen Luftmengen herausgefiltert werden muss. Der Prozess wird energieeffizienter, und das abgeschiedene CO2 liegt bereits in einer Form vor, die sich technisch gut weiterverarbeiten lässt.

Direktabscheidung (Direct Separation)

Die Direktabscheidung setzt im zentralen Schritt der Zementherstellung an: der Kalzinierung. Dabei wird Kalkstein erhitzt und chemisch umgewandelt, wodurch prozessbedingt CO2 freigesetzt wird. Bei der Direktabscheidung erfolgt dieser Schritt in einem speziellen Reaktor, der das entstehende CO2 unmittelbar auffängt, bevor es sich mit anderen Abgasen vermischt. Das CO2 wird dabei in einem separaten, nahezu reinen Gasstrom erfasst. Zusätzliche chemische Betriebsmittel oder externe Wärmequellen sind nicht erforderlich. Diese Technologie gilt als besonders zukunftsorientiert, weil sie direkt an der Quelle der prozessbedingten Emissionen ansetzt und ein sehr reines CO2 liefert, das sich effizient weiterverarbeiten lässt. 

Unsere CCUS-Projekte im industriellen Maßstab

In Deutschland skalieren wir aktuell drei innovative Lösungen zur Dekarbonisierung der Zementproduktion, von betriebsbereiten Anlagen über Projekte, die kurz vor der endgültigen Investitionsentscheidung stehen, bis hin zu großtechnologischen Projekten und solchen in fortgeschrittenen Entwicklungsphasen.

GeZero - CCS-Projekt in Geseke

  • Standort: Geseke, Deutschland
  • Technologiepfad: CCS (Carbon Capture and Storage)
  • CO₂-Abscheidung: rund 700.000 Tonnen CO₂ pro Jahr

GeZero ist das erste CCS-Projekt der deutschen Zementindustrie. Ab 2029 sollen am Standort Geseke jährlich rund 700.000 Tonnen CO₂ abgeschieden und über eine neue Infrastruktur unter der Nordsee gespeichert werden. Die Anlage nutzt bewährte Aminwäsche-Technologie und wird mit über 500 Millionen Euro Gesamtinvestition umgesetzt.

  • Geplant als vollständig integrierte CCS-Wertschöpfungskette (Abscheidung, Transport, Speicherung)
  • Kooperation mit nationalen und europäischen Infrastrukturpartnern
  • Förderung durch das EU-Programm CEF (Connecting Europe Facility)
Mehr über GeZero erfahren
Das erste Zementwerk von Heidelberg Materials in Geseke für nachhaltige Zementproduktion

CAP2U - CCU-Projekt in Lengfurt

  • Standort: Lengfurt, Deutschland
  • Technologiepfad: CCU (Carbon Capture and Utilisation)
  • Geplante Inbetriebnahme: 2025
  • CO2-Verarbeitung: bis zu 70.000 Tonnen CO2 pro Jahr

CAP2U ist das erste großtechnische CCU-Projekt in der Zementindustrie weltweit. In Kooperation mit Linde wird am Standort Lengfurt eine Anlage errichtet, die abgeschiedenes CO₂ aus der Zementproduktion als Rohstoff für Anwendungen in der Lebensmittel- und Chemieindustrie aufbereitet.  

  • Zielbranchen: Lebensmittelindustrie (z. B. Getränke), chemische Prozesse
  • Gefördert im Rahmen des Verbundprojekts Carbon2Use (BMWK) 
Mehr über CAP2U erfahren
Im Werk Lengfurt von Heidelberg Materials soll 2025 die weltweit erste Carbon Capture and Utilisation (CCU)-Anlage im großtechnischen Maßstab in der Zementindustrie in Betrieb gehen.

catch4climate - CCU-Projekt in Mergelstetten

  • Standort: Mergelstetten, Deutschland
  • Technologiepfad: Oxyfuel / CCU-Perspektive
  • Kapazität: Pilotanlage für 450 Tonnen Klinker pro Tag

Im Forschungsprojekt catch4climate kooperieren vier europäische Zementhersteller – Heidelberg Materials, Buzzi Unicem, Dyckerhoff und Schwenk – beim Aufbau einer gemeinsamen Oxyfuel-Versuchsanlage. Ziel ist die großtechnische Erprobung von CO2-Abscheidung mit reiner Sauerstoffverbrennung, perspektivisch auch für Power-to-X-Anwendungen.

  • Einsatzpotenzial für synthetische Kraftstoffe auf Basis von CO2
  • Projektstruktur als industriegetragene Forschungspartnerschaft
Mehr über catch4climate erfahren

Von der Technologie zum CO2-reduzierten Produkt 

evoZero® – weltweit erster Carbon Captured Near-Zero-Zement

Die technologischen Fortschritte bei der CO2-Abscheidung und -Vermeidung setzen wir in marktfähige Produkte um. Unser evoZero, der weltweit erste Carbon Captured Near-Zero-Zement, wird seit Oktober 2025 ausgeliefert. Er bietet breite Einsatzmöglichkeiten in Kombination mit niedrigstem CO2-Fußabdruck. 

Basierend auf CO2-Abscheidung und ‑Speicherung (Carbon Capture and Storage, kurz: CCS) im Werk von Heidelberg Materials in Brevik, Norwegen, setzt evoZero neue Maßstäbe für die Dekarbonisierung im Bauwesen. 

Mehr über evoZero erfahren

Fragen und Antworten rund um CCUS

Warum ist CCUS notwendig?

Weil ein Großteil der Emissionen aus der chemischen Reaktion bei der Klinkerherstellung stammt. Diese Prozess-Emissionen machen etwa zwei Drittel der CO2-Gesamtemissionen eines Zementwerks aus und lassen sich nicht durch klassische Effizienzmaßnahmen vermeiden. CCUS ist deshalb ein zentraler Baustein für klimaneutrale Zementherstellung.

Wie sicher ist die Speicherung von CO₂?

Das CO2 wird in tiefen geologischen Formationen unter der Nordsee eingelagert. Diese Lagerstätten wurden bereits über Millionen Jahre hinweg als natürliche Speicher für Gase und Flüssigkeiten nachgewiesen. Die Speicherung erfolgt unter Aufsicht von Behörden und wird kontinuierlich überwacht und dokumentiert.

Wann werden die ersten klimaneutralen Produkte verfügbar sein?

evoZero wird 2025 in Deutschland erhältlich sein. Es ist der weltweit erste Zement mit vollständig kompensiertem CO2-Fußabdruck auf Basis realer Abscheidung und zertifizierter Speicherung. Bis spätestens 2050 sollen alle Zemente und Betone von Heidelberg Materials netto-null sein.

Wie trägt CCUS zur Wettbewerbsfähigkeit bei?

Durch technologische Skalierung und Prozessoptimierung sinken die Kosten für Abscheidung, Nutzung oder Speicherung langfristig. Gleichzeitig erfüllt CCUS regulatorische Vorgaben, etwa aus dem EU-Emissionshandel, und verbessert die Investitionsfähigkeit in neue Standorte. So wird CCUS zur Schlüsseltechnologie für eine zukunftsfähige Industrie.

Wie profitieren Bauunternehmen von CCUS?

Durch CO2-neutrale Baustoffe wie evoZero reduzieren sie den ökologischen Fußabdruck ihrer Projekte. Gleichzeitig erfüllen sie steigende ESG-Anforderungen in Ausschreibungen und bei Kunden – ohne Einschränkungen in der Verarbeitung, Qualität oder Verfügbarkeit der Produkte.

Welchen Vorteil hat CCUS für Projektentwickler?

Zertifizierte CO2-Werte für Zement und Beton verbessern die ESG-Bilanz von Bauprojekten. Das erleichtert die Nachhaltigkeitsberichterstattung und kann zu besseren Bewertungen bei Investoren, Kreditgebern und institutionellen Auftraggebern führen.

Warum ist CCUS relevant für öffentliche Auftraggeber?

Mit CO2-reduzierten oder CO2-neutralen Baustoffen lassen sich Vorgaben aus nationalen und europäischen Klimaschutzstrategien erfüllen. Gleichzeitig können öffentliche Ausschreibungen künftig gezielter, rechtssicher und messbar auf Nachhaltigkeitskriterien wie CO2-Reduktion ausgerichtet werden.

Was bedeutet CCUS für die Baustellenpraxis?

Die neuen Produkte auf CCUS-Basis sind technisch vollständig kompatibel mit bestehenden Verarbeitungsmethoden. Es gibt keine Einschränkungen bei Mischungen, Aushärtung oder Festigkeit. Der Unterschied liegt allein in der Herstellung, nicht in der Anwendung.

Wie unterstützt CCUS die Arbeit von Architektinnen und Planern?

Mit CO2-reduzierten oder CO2-neutralen Baustoffen lassen sich Nachweise für Gebäudestandards wie DGNB, LEED oder BREEAM leichter erbringen. CCUS-Produkte verbessern die Ökobilanz eines Gebäudes und ermöglichen eine nachhaltigere Planung.

CCUS Experience: Entdecken Sie die Zukunft der Zementproduktion

Tauchen Sie ein in unsere interaktive Plattform: In sechs Erlebnis-Zonen führen Sie digitale 3D-Objekte durch die Technologien, Anlagen und Projekte von Heidelberg Materials im Bereich CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung. 

Interaktive Features ermöglichen Ihnen, Perspektiven aus Forschung, Technik und industrieller Umsetzung in einem virtuellen Rundgang zu erkunden. 

Zum interaktiven CCUS-Portal
Laptop-Bildschirm mit einer Benutzeroberfläche, die eine grüne Weltkugel auf dunklem Grün-Hintergrund zeigt; oben links ein App-Logo, rechts ein Button mit einer Einstellungsschaltfläche, unten eine grüne Aktionsschaltfläche mit Text. Kleine Punkte und Grafiken um die Weltkugel symbolisieren digitale Vernetzung.
Der weltweit erste Carbon Captured Near-Zero-Zement von Heidelberg Materials

Carbon Captured Near-Zero Zement - evoZero®

Nachhaltiger bauen: Erster Zement mit signifikanter CO2-Reduzierung dank CO2-Abscheidung

Mehr über evoZero erfahren